(57)【要約】  磁気記録媒体と磁気記録ヘッドとを備えた磁気記録装置が提供される。磁気記録ヘッドは、主磁極と、シールドと、主磁極とシールドとの間の積層構造体と、を有する。積層構造体は、第１磁性体層と、第２磁性体層と、第１磁性体層と第２磁性体層との間の非磁性の中間層と、を有する。磁気記録媒体は、主磁極の媒体対向面に対向する主面を有し、垂直磁気記録される磁気記録層と、磁気記録層の磁気記録ヘッドとは反対の側に設けられ、軟磁性体を含み、主磁極及びシールドと共に磁気回路を形成する裏打ち層と、を有する。媒体対向面の積層構造体の側の端部と、裏打ち層と、の間の、前記主面に対して垂直な方向に沿った距離は、主磁極の積層構造体に対向する主磁極側面と、シールドの積層構造体に対向するシールド側面と、の間の、主磁極側面に対して垂直な方向に沿った距離の２倍以上である。これにより、ＳＮ比を向上できる。
2011052021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対向して設けられた磁気記録ヘッドと、
を備え、
前記磁気記録ヘッドは、
前記磁気記録媒体に対向して設けられ、軟磁性体を含み、前記磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、
前記磁気記録媒体に対向して設けられたシールドと、
前記主磁極と前記シールドとの間に設けられた積層構造体と、
を有し、
前記主磁極は、前記磁気記録媒体に対向する媒体対向面と、前記積層構造体に対向する主磁極側面と、を有し、
前記シールドは、前記積層構造体に対向するシールド側面を有し、
前記積層構造体は、
第１磁性体層と、
第２磁性体層と、
前記第１磁性体層と前記第２磁性体層との間に設けられ、非磁性体を含む中間層と、
を有し、
前記磁気記録媒体は、
前記磁気記録ヘッドに対向する主面を有し、前記記録磁界により垂直磁気記録される磁気記録層と、
前記磁気記録層の前記磁気記録ヘッドとは反対の側に設けられ、軟磁性体を含み、前記主磁極及び前記シールドと共に磁気回路を形成する裏打ち層と、
を有し、
前記媒体対向面の前記積層構造体の側の端部と、前記裏打ち層と、の間の前記主面に対して垂直な方向に沿った距離は、前記主磁極側面と、前記シールド側面と、の間の前記主磁極側面に対して垂直な方向に沿った距離の２倍以上であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
前記端部と前記裏打ち層との間の前記距離は、前記主磁極側面と前記シールド側面との間の前記距離の６倍以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記シールドは、前記主磁極のトレーリング側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記磁気記録媒体は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体であることを特徴とする請求項３記載の磁気記録装置。
【請求項５】
前記磁気記録媒体は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性ドットが規則的に配列形成されたビットパターンド媒体であることを特徴とする請求項３記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録装置の高密度化のために、スピントルク発振子を用いた高周波磁界アシスト記録方式が提案されている。スピントルク発振子で発生する高周波磁界により磁気記録媒体の保磁力を局部的に低下させることで、高保磁力で高磁気異方性エネルギーの磁気記録媒体への磁気記録が可能となり、熱揺らぎが抑制され、高密度化が可能となる。【０００３】
磁気記録再生のＳＮ比を向上するために、磁気記録ヘッドの主磁極で発生する磁界の最適化が望まれるが、磁気記録ヘッドの設計の工夫による最適化には限界がある。【０００４】
従来、磁気回路の効率を高め、書き込み特性を向上させるために、主磁極と、磁気記録媒体の裏打ち層と、の距離はできるだけ小さくなるように設計される。例えば、非特許文献１においては、主磁極と裏打ち層との距離は３５ｎｍ〜４０ｎｍである。このような従来の設計思想の範囲内では、磁気記録再生のＳＮ比の向上には限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, Volume 44, Issue 11, Nov. 2008 PP. 3376-3379, “Narrow Track Confinement by AC Field Generation Layer in Microwave Assisted Magnetic Recording” by Yuhui Tang and Jian-Gang Zhu
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＳＮ比が高い高周波磁界アシスト記録方式の磁気記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対向して設けられた磁気記録ヘッドと、を備え、前記磁気記録ヘッドは、前記磁気記録媒体に対向して設けられ、軟磁性体を含み、前記磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、前記磁気記録媒体に対向して設けられたシールドと、前記主磁極と前記シールドとの間に設けられた積層構造体と、を有し、前記主磁極は、前記磁気記録媒体に対向する媒体対向面と、前記積層構造体に対向する主磁極側面と、を有し、前記シールドは、前記積層構造体に対向するシールド側面を有し、前記積層構造体は、第１磁性体層と、第２磁性体層と、前記第１磁性体層と前記第２磁性体層との間に設けられ、非磁性体を含む中間層と、を有し、前記磁気記録媒体は、前記磁気記録ヘッドに対向する主面を有し、前記記録磁界により垂直磁気記録される磁気記録層と、前記磁気記録層の前記磁気記録ヘッドとは反対の側に設けられ、軟磁性体を含み、前記主磁極及び前記シールドと共に磁気回路を形成する裏打ち層と、を有し、前記媒体対向面の前記積層構造体の側の端部と、前記裏打ち層と、の間の前記主面に対して垂直な方向に沿った距離は、前記主磁極側面と、前記シールド側面と、の間の前記主磁極側面に対して垂直な方向に沿った距離の２倍以上であることを特徴とする磁気記録装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＳＮ比が高い高周波磁界アシスト記録方式の磁気記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】磁気記録装置を示す模式図である。
【図２】磁気記録装置の要部を示す模式図である。
【図３】磁気記録装置の特性を示すグラフ図である。
【図４】磁気記録装置の特性を示すグラフ図である。
【図５】磁気記録装置の特性を示すグラフ図である。
【図６】磁気記録装置の特性を示すグラフ図である。
【図７】別の磁気記録装置の要部を示す模式図である。
【図８】磁気記録装置の一部を示す模式的斜視図である。
【図９】磁気記録装置を示す模式的斜視図である。
【図１０】磁気記録装置の一部を示す模式的斜視図である。
【図１１】磁気記録装置の磁気記録媒体を示す模式図である。
【図１２】磁気記録装置の別の磁気記録媒体を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の構成を例示する模式図である。  
図２は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の要部の構成を例示する模式図である。
図１及び図２に表したように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体８０と、磁気記録ヘッド５と、を備える。
【００１２】
磁気記録ヘッド５は、磁気記録媒体８０に対向して設けられる。磁気記録媒体８０は、磁気記録層８１と、裏打ち層８２と、を有する。磁気記録層８１は、磁気記録ヘッド５に対向する。
【００１３】
ここで、磁気記録層８１の磁気記録ヘッド５に対向する面（主面８１ａ）に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。そして、Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。そして、Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。なお、後述するように、磁気記録媒体８０は、例えば円板状とすることができ、磁気記録媒体８０の円周に沿って、磁気記録媒体８０と磁気記録ヘッド５との相対的な位置が変化される。上記のＸ−Ｙ−Ｚ座標系は、磁気記録ヘッド５の近傍の短い距離の範囲において定義されることができる。なお、磁気記録ヘッド５から磁気記録媒体８０に向かう方向は、Ｚ軸方向に沿った方向である。
【００１４】
例えば、磁気記録媒体８０は、Ｚ軸方向に対して垂直な方向に沿って、磁気記録ヘッド５に対して相対的に移動する。磁気記録ヘッド５により、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１の各位置の磁化が制御され、磁気記録が行われる。磁気記録媒体８０の移動方向である媒体移動方向８５は、例えばＸ軸方向とされる。なお、磁気記録媒体８０と磁気記録ヘッド５との相対的な移動は、磁気記録ヘッド５の移動によって行われても良く、磁気記録媒体８０と磁気記録ヘッド５とがＺ軸方向に対して垂直な方向に沿って相対的に移動すれば良い。
【００１５】
磁気記録ヘッド５は、後述するヘッドスライダ３に搭載され、ヘッドスライダ３の機能により、磁気記録ヘッド５は、磁気記録媒体８０から離間して保持される。
磁気記録ヘッド５は、書き込みヘッド部６０を有する。書き込みヘッド部６０は、主磁極６１と、シールド６２と、スピントルク発振子１０（積層構造体）と、を有する。  
すなわち、磁気記録ヘッド５は、主磁極６１と、シールド６２と、スピントルク発振子１０（積層構造体）と、を有する。
【００１６】
主磁極６１は、磁気記録媒体８０に対向して設けられ、軟磁性体を含み、磁気記録媒体８０に記録磁界を印加する。シールド６２は、磁気記録媒体８０に対向して設けられる。なお、シールド６２は、主磁極６１にも対向している。スピントルク発振子１０は、主磁極６１とシールド６２との間に設けられる。
【００１７】
主磁極６１は、磁気記録媒体８０に対向する媒体対向面６１ａと、スピントルク発振子１０（積層構造体）に対向する主磁極側面６１ｓと、を有する。シールド６２は、スピントルク発振子１０（積層構造体）に対向するシールド側面６２ｓを有する。
【００１８】
本具体例では、シールド６２は、主磁極６１のトレーリング側に設けられている。具体的には、シールド６２は、主磁極６１からみて媒体移動方向８５の先に設けられ、磁気記録媒体８０の１つの位置は、Ｚ軸方向に対して垂直な方向において、主磁極６１に対向した後にシールド６２に対向する。シールド６２を主磁極６１のトレーリング側に設けることで、磁気記録媒体８０において、記録された領域のトレーリング側端部の磁化変化（磁化遷移）を急峻にすることができる。この急峻な遷移の方向に磁気記録媒体８０が移動するため、急峻な磁化遷移は上から重ね書きされることなく最終的な記録として残る。このため、この構成を採用することで、より高い線記録密度の高周波磁界アシスト記録が可能になる。
【００１９】
主磁極６１及びシールド６２の、磁気記録媒体８０に対向する側と反対の側のバックギャップ部６４において、主磁極６１とシールド６２との間には、絶縁層６１ｉが設けられ、主磁極６１とシールド６２とは電気的に分離されている。
【００２０】
主磁極６１と、スピントルク発振子１０と、シールド６２と、の積層方向１５は、例えばＸ軸方向である。ただし、主磁極６１と、スピントルク発振子１０と、シールド６２と、の積層方向１５は、Ｚ軸方向に対して必ずしも垂直でなくても良く、すなわち、積層方向１５は、Ｘ軸方向から傾いていても良い。
【００２１】
スピントルク発振子１０は、発振層１０ａ（第１磁性体層）と、スピン注入層３０（第２磁性体層）と、中間層２２と、を有する。中間層２２は、発振層１０ａとスピン注入層３０との間に設けられ、非磁性体を含む。
【００２２】
スピントルク発振子１０には、主磁極６１から磁界が印加され、スピントルク発振子１０は、スピントルク発振子として機能する。
【００２３】
発振層１０ａの異方性エネルギー定数と発振層１０ａの体積との積は、スピン注入層３０の異方性エネルギーとスピン注入層３０の体積との積よりも小さく設定されている。  
例えば、発振層１０ａの体積とスピン注入層３０の体積が同じ場合は、発振層１０ａの保磁力はスピン注入層３０よりも小さい。
【００２４】
また、発振層１０ａの保磁力は、主磁極６１から印加される磁界（ギャップ磁界Ｈｇａｐ）よりも小さく設定され、スピン注入層３０の保磁力は、主磁極６１から印加される磁界よりも小さく設定されることが望ましい。この時、スピン注入層３０の磁化方向と、主磁極６１からの印加磁界方向とは略平行となる。その結果、主磁極６１から発振層１０ａに印加される磁界と、スピン注入層３０から発振層１０ａに印加されるスピントルクとが、主磁極６１からの印加磁界方向に依存せず常につりあい、安定した発振が可能となる。このため、主磁極６１が、「０」及び「１」のどちらを磁気記録媒体８０に記録する場合にも、安定した高周波磁界アシスト記録が可能となる。
【００２５】
発振層１０ａと中間層２２とスピン注入層３０とに、直流電流を流すと、スピン注入層３０によって生じたスピントルクにより、発振層１０ａの磁化において強磁性共鳴を生じる。すなわち、直流電流による電子流の方向１０ｅは、発振層１０ａからスピン注入層３０に向かう方向となる。スピン注入層３０の磁化方向１０ｍは、電子流の方向１０ｅに対してほぼ平行である。スピン注入層３０におけるスピントルクは、電子流の方向１０ｅとは反対の方向に向かって伝達され、スピントルクの流れ１０ｔは、スピン注入層３０から発振層１０ａに向かう方向となる。このスピントルクにより、発振層１０ａにおいて、磁化１０ｏが発振する。その結果、スピントルク発振子１０から高周波磁界が発生する。
【００２６】
なお、上記の直流電流は、主磁極６１とシールド６２とを介して、スピントルク発振子１０に接続された発振子励磁用電源６１ｐにより供給される。すなわち、主磁極６１及びシールド６２は、スピントルク発振子１０に電流を供給する電極４１及び電極４２として機能する。
【００２７】
なお、本具体例では、スピントルク発振子１０は、発振層１０ａの中間層とは反対の側に設けられた下地層１０ｕと、スピン注入層３０の中間層２２とは反対の側に設けられたキャッピング層１０ｃと、をさらに有している。なお、スピントルク発振子１０は、主磁極６１となる層の上に、例えば、下地層１０ｕ、発振層１０ａ、中間層２２、スピン注入層３０及びキャッピング層１０ｃの順に順次積層されて作製される。下地層１０ｕは、発振層１０ａの形成の際の成長核層となる。
【００２８】
図２に示した具体例では、発振層１０ａが主磁極６１の側に配置され、スピン注入層３０がシールド６２の側に配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らず、発振層１０ａがシールド６２の側に配置され、スピン注入層３０が主磁極６１の側に配置されても良い。
【００２９】
なお、スピントルク発振子１０における発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層方向は、主磁極６１、スピントルク発振子１０及びシールド６２の積層方向１５と同じでも良く、また異なっていても良い。
【００３０】
また、本具体例においては、スピントルク発振子１０における発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層方向は、Ｚ軸方向に対して垂直であるが、スピントルク発振子１０における発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層方向は、Ｚ軸方向に対して垂直な方向に対して傾斜していても良い。
【００３１】
スピントルク発振子１０のサイズは、例えば数十ｎｍ（ナノメートル）程度であり、発生する高周波磁界はスピントルク発振子１０の近傍の数十ｎｍ程度の範囲に局在する。そして、高周波磁界の面内成分により、垂直磁化した磁気記録層８１を効率的に共鳴させることができ、磁気記録層８１の保磁力を大幅に低下させることが可能となる。この結果、主磁極６１による記録磁界（記録磁界Ｈｍ）と、スピントルク発振子１０による高周波磁界とが重畳した部分のみで高密度の磁気記録が行われる。このため、磁気記録層８１に、高保磁力（Ｈｃ）で高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録材料を用いることが可能となり、高密度記録時の熱揺らぎが抑制される。
【００３２】
また、磁気記録ヘッド５の書き込みヘッド部６０には、主磁極６１を励磁する主磁極励磁用コイル６３が設けられる。
【００３３】
なお、磁気記録ヘッド５は、再生ヘッド部７０をさらに有することができる。再生ヘッド部７０は、第１磁気シールド層７２ａと、第２磁気シールド層７２ｂと、第１磁気シールド層７２ａと第２磁気シールド層７２ｂとの間に設けられた磁気再生素子７１と、を有する。磁気再生素子７１には、例えば、ＧＭＲ素子やＴＭＲ(Tunnel Magneto-Resistive effect）素子などが用いられる。第１磁気シールド層７２ａと第２磁気シールド層７２ｂとを介して、再生素子バイアス用電源７１ｐから磁気再生素子７１に電圧を印加することで、磁気記録層８１の磁化の方向を読み取り、磁気記録媒体８０に記録された記録情報を読み取る。
【００３４】
磁気記録ヘッド５は、磁気記録媒体８０に対向する媒体対向面６１ａを有する。本具体例では、主磁極６１、スピントルク発振子１０及びシールド６２のそれぞれの、磁気記録媒体８０に対向する面の、磁気記録媒体８０からみた高さは互いに同じであるが、本発明の実施形態はこれに限らない。すなわち、主磁極６１、スピントルク発振子１０及びシールド６２のそれぞれの、磁気記録媒体８０に対向する面の、磁気記録媒体８０からみた高さは互いに異なっても良い。このような場合も含めて、主磁極６１の磁気記録媒体８０に対向する面が媒体対向面６１ａとされる。すなわち、主磁極６１は、磁気記録媒体８０に対向する媒体対向面６１ａを有する。
【００３５】
なお、上記の再生ヘッド部７０の各要素、及び、上記の書き込みヘッド部６０の各要素は、図示しないアルミナ等の絶縁体により分離される。
【００３６】
磁気記録媒体８０は、磁気記録層８１と、裏打ち層８２と、を有する。  
磁気記録層８１は、磁気記録ヘッド５の媒体対向面６１ａに対向して設けられる。すなわち、磁気記録層８１は、磁気記録ヘッドに対向する主面８１ａを有し、主磁極６１から印加される記録磁界により垂直磁気記録される。
【００３７】
裏打ち層８２は、磁気記録層８１の磁気記録ヘッド５とは反対の側に設けられる。本具体例では、磁気記録層８１と裏打ち層８２との間にシード層８２ａが設けられている。例えば、裏打ち層８２の上にシード層８２ａが形成され、シード層８２ａの上に磁気記録層８１が形成され、磁気記録媒体８０が形成される。
【００３８】
裏打ち層８２は、軟磁性体を含む。裏打ち層８２は、磁気記録ヘッド５の主磁極６１及びシールド６２と共に磁気回路を形成する。
【００３９】
本実施形態に係る磁気記録装置１５０においては、磁気記録ヘッド５の媒体対向面６１ａと磁気記録媒体８０の裏打ち層８２との間の距離（裏打ち層距離ｄ１）は、磁気記録ヘッド５の主磁極６１とシールド６２との間の距離（磁気記録ヘッドギャップｄ２）の２倍以上に設定される。
【００４０】
裏打ち層距離ｄ１は、媒体対向面６１ａのスピントルク発振子１０に対向する側の端部６１ｂと、裏打ち層８２と、の間の、Ｚ軸方向（磁気記録層８１の磁気記録ヘッド５に対向する主面８１ａに対して垂直な方向）に沿った距離である。
【００４１】
磁気記録ヘッドギャップｄ２は、主磁極６１のスピントルク発振子１０に対向する主磁極側面６１ｓと、シールド６２のスピントルク発振子１０に対向するシールド側面６２ｓと、の間の、主磁極側面６１ｓに対して垂直な方向に沿った距離である。
【００４２】
裏打ち層距離ｄ１を、磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上に設定することで、以下に説明するように、ＳＮ比が高い高周波磁界アシスト記録方式の磁気記録再生が可能となる。
【００４３】
以下、本実施形態に係る磁気記録装置１５０の特性について説明する。  
図３は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフ図である。  
すなわち、同図は、磁気記録ヘッド５の設計を種々変化させて記録磁界Ｈｍ及びギャップ磁界Ｈｇａｐをシミュレーションしたときの結果を例示している。同図の横軸は、記録磁界Ｈｍであり、縦軸はギャップ磁界Ｈｇａｐである。
【００４４】
同図には、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上（すなわち、２倍、３倍及び６倍）である磁気記録装置１５０の特性が示されている。  
さらに、同図には、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２と等しい条件において、磁気記録ヘッド５の設計を種々変えた比較例の磁気記録装置１５０ｘの特性、及び、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の１．５倍である比較例の磁気記録装置１５０ｙの特性も一緒に例示されている。
【００４５】
図３に表したように、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２と等しい条件の比較例の磁気記録装置１５０ｘにおいては、磁気記録ヘッド５の設計を種々変えても、ギャップ磁界Ｈｇａｐは、記録磁界Ｈｍに対して比例し、ギャップ磁界Ｈｇａｐは、記録磁界Ｈｍと独立して制御することができない。
【００４６】
また、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の１．５倍である比較例の磁気記録装置１５０ｙにおいては、磁気記録装置１５０ｘにおけるギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとの比例の関係におけるギャップ磁界Ｈｇａｐよりも、ギャップ磁界Ｈｇａｐは大きくなっているが、その差は比較的小さい。
【００４７】
これに対し、裏打ち層距離ｄ１を磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上とした本実施形態に係る磁気記録装置１５０においては、磁気記録装置１５０ｘにおけるギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとの比例の関係におけるギャップ磁界Ｈｇａｐよりも、ギャップ磁界Ｈｇａｐはかなり大きくなっている。
【００４８】
このように、本実施形態に係る磁気記録装置１５０の構成によれば、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとの比例の関係を離れ、記録磁界Ｈｍと独立してギャップ磁界Ｈｇａｐを最適化することができる。また、ギャップ磁界Ｈｇａｐと独立して記録磁界Ｈｍを最適化できる。記録磁界Ｈｍの最適化により、ＳＮ比が向上できる。すなわち、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとをそれぞれ独立して最適化し、ＳＮ比を向上することができる。
【００４９】
裏打ち層８２は、垂直磁気記録においては、主磁極６１及びシールド６２と共に磁気回路を形成する。裏打ち層距離ｄ１が大きく、媒体対向面６１ａと裏打ち層８２とが遠く離れると、主磁極６１と裏打ち層８２との間の間隔が広くなり、磁気回路の非磁性ギャップが大きくなるのと等価になる。
【００５０】
従って、通常の垂直磁気記録（高周波アシスト記録方式でない垂直磁気記録）では、裏打ち層距離ｄ１が大きくなると磁気回路全体の効率が低下し、書き込み特性が劣化するので、通常の垂直磁気記録では、裏打ち層距離ｄ１はできるだけ小さくなるように設計される。
【００５１】
高周波アシスト記録においても、磁気回路全体の効率を上げるために、裏打ち層距離ｄ１はできるだけ小さくなるように設計されることが多い。一方、スピントルク発振子１０の厚さ（発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層方向に沿った厚さ）は、一般に、４０ｎｍ〜５０ｎｍとなるので、磁気記録ヘッドギャップｄ２は４０ｎｍ〜５０ｎｍとなる。
【００５２】
例えば、非特許文献１においては、裏打ち層距離ｄ１には、３５ｎｍ〜４０ｎｍという値が使用されている。例えば、磁気記録層８１の厚みや、磁気記録層８１と媒体対向面６１ａとの間の距離と比較すると、３５ｎｍ〜４０ｎｍの値の裏打ち層距離ｄ１は、裏打ち層距離ｄ１をできるだけ小さく設計したものと推定される。そして、非特許文献１においては、磁気記録ヘッドギャップｄ２は、５０ｎｍに設定されている。すなわち、この例においては、裏打ち層距離ｄ１は、磁気記録ヘッドギャップｄ２とほぼ同じ程度の値であり、図３に例示した磁気記録装置１５０ｘのような特性になる。
【００５３】
このように、垂直記録における常識の枠内では、スピントルク発振子１０の安定的な発振と、磁気記録層８１への書き込み特性と、を、それぞれが最適な特性になるように設計することは難しい。
【００５４】
これに対し、本実施形態に係る磁気記録装置１５０の構成によれば、裏打ち層距離ｄ１を大きくし、具体的には裏打ち層距離ｄ１を磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上に大きくすることで、最適な書き込み特性を得ることができる。すなわち、磁気回路の全体の効率が低下したとしても最適な書き込み特性を得ることができる。その結果、再生時のＳＮ比がより高い高周波磁界アシスト記録が可能となる。
【００５５】
図４は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフ図である。  
同図は、本実施形態に係る磁気記録装置１５０において、磁気記録ヘッドギャップｄ２を一定とし、裏打ち層距離ｄ１を変えた時のＳＮ比（ＳＮＲ）をシミュレーションした結果を例示している。
【００５６】
このシミュレーションにおいては、磁気記録ヘッドギャップｄ２が５０ｎｍとされ、磁気記録層８１の媒体異方性磁界Ｈｋが１６ｋＯｅとされ、磁気記録層８１の厚さが１２ｎｍとされ、磁気記録ヘッド５と磁気記録層８１との間の距離が１１．５ｎｍとされた。そして、１２００ｋＢＰＩ（ｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２）の線密度の信号を磁気記録層８１に書き込んだときのＳＮ比（ＳＮＲ）が求められた。なお、磁気記録層８１の厚さと、磁気記録ヘッド５と磁気記録層８１との間の距離と、が固定されているので、磁気記録層８１と裏打ち層８２との間の距離（例えばシード層８２ａの厚さ）を変えることで、裏打ち層距離ｄ１を変化させた。
【００５７】
図４に表したように、磁気記録ヘッドギャップｄ２が５０ｎｍである磁気記録装置１５０において、裏打ち層距離ｄ１が１００ｎｍ以上になると、ＳＮ比（ＳＮＲ）は高い。このように、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上においてＳＮ比（ＳＮＲ）が高くなる。
【００５８】
このように、本発明の実施形態の効果が確認できる。以下、裏打ち層距離ｄ１を大きくすることでＳＮ比（ＳＮＲ）が向上する理由について説明する。
【００５９】
高周波アシスト記録では、高周波磁界を発生させるために発振層１０ａの磁性体磁化の共鳴現象を用いる。この共鳴現象の安定性は、主磁極６１からスピントルク発振子１０に印加される磁界で決まる。主磁極６１からスピントルク発振子１０に印加される磁界は、主磁極６１とシールド６２との間のギャップにおける磁界であるギャップ磁界Ｈｇａｐである。発振層１０ａの磁化の大きさを発振層磁化Ｍｓとすると、通常の共鳴現象は発振層１０ａの反磁界の大きさ（４πＭｓ）にも影響されるはずであるが、スピントルク発振子１０が発振するとき、発振層１０ａの磁化は、磁界方向に対してほぼ垂直な位置で回転しているため、共鳴周波数への反磁界の影響はほとんど無い。
【００６０】
発振層１０ａの共鳴周波数も、ギャップ磁界Ｈｇａｐに依存する。発振層１０ａの共鳴周波数は、ギャップ磁界Ｈｇａｐと磁気回転比γとの積の値になる。発振層１０ａにおける強磁性共鳴により、高周波アシスト記録のための高周波磁界が生成される。すなわち、発振層１０ａにおいて、概ねγ×Ｈｇａｐの値の周波数を有する高周波磁界が発生する。
【００６１】
一方、磁気記録層８１においても、同様に磁性体磁化の共鳴現象により磁化の向きが反転する。磁気記録層８１の外部磁場−磁化曲線（ＭＨ曲線）において、磁化が零になる位置(いわゆる保磁力−Ｈｃの位置）における記録媒体の磁化反転機構が、磁気記録再生におけるＳＮ比に与える影響が一番大きい。このため、記録媒体の磁化反転時の反磁界の影響は、ほぼゼロであると考えて良い。従って、磁気記録層８１の異方性磁界を媒体異方性磁界Ｈｋとし、主磁極６１から磁気記録層８１に印加される磁界を記録磁界Ｈｍとすると、磁気記録層８１の共鳴周波数は、γ×（Ｈｋ−Ｈｍ）の絶対値となる。
【００６２】
高周波アシスト記録においては、発振層１０ａの共鳴周波数と、磁気記録層８１の記録媒体の共鳴周波数と、を略一致させる。すなわち、Ｈｇａｐ＋Ｈｍ＝Ｈｋの関係が、およそ成り立つ。
【００６３】
ここで、記録磁界Ｈｍの最適値を見積もるために、記録磁界ＨｍとＳＮ比（ＳＮＲ）との関係をシミュレーションした結果について説明する。
【００６４】
図５は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフ図である。  
すなわち、同図は、本実施形態に係る磁気記録装置１５０におけるＳＮ比と記録磁界Ｈｍとの関係をシミュレーションした結果を例示している。同図の横軸は、記録磁界Ｈｍであり、縦軸はＳＮ比（ＳＮＲ）である。
【００６５】
同図には、高周波アシスト記録を行う場合の特性Ｃ１の他に、高周波アシスト記録を行わず、主磁極６１からの記録磁界Ｈｍのみで磁気記録層８１に記録した場合の特性Ｃ２のシミュレーション結果も一緒に示されている。
【００６６】
このシミュレーションにおいては、記録磁界Ｈｍとギャップ磁界Ｈｇａｐとが連動せず、記録磁界Ｈｍとギャップ磁界Ｈｇａｐとが独立して変化された。すなわち、このシミュレーションにおいては、記録磁界Ｈｍに関係なく磁気記録層８１に一定の高周波磁界が印加されていると仮定されていることが実際の磁気記録装置とは異なる。
【００６７】
実際の磁気記録装置においては、既に図３に関して説明したように、磁気記録ヘッド５のパラメータを変えても、ギャップ磁界Ｈｇａｐは記録磁界Ｈｍに比例するため、記録磁界Ｈｍに対応してほぼ一意的にギャップ磁界Ｈｇａｐが決まる。従って、発振層１０ａの発振条件に合致するギャップ磁界Ｈｇａｐに対応する記録磁界Ｈｍのときにだけ高周波磁界アシスト記録の効果が出るはずである。しかし、このシミュレーションにおいては、記録磁界Ｈｍに関係なく発振層１０ａで発振すると仮定することで、記録磁界Ｈｍの書き込みに対する最適値を知ることができる。
【００６８】
なお、このシミュレーションにおいても、磁気記録層８１の媒体異方性磁界Ｈｋは、１６ｋＯｅと設定された。
【００６９】
図５に表したように、高周波アシスト記録を行わない特性Ｃ２においては、記録磁界Ｈｍが小さいときにはＳＮ比（ＳＮＲ）が低く、高いＳＮ比（ＳＮＲ）を得るためには、記録磁界Ｈｍを、例えば１１ｋＯｅ程度以上に大きくする必要がある。
【００７０】
これに対し、高周波アシスト記録を行う場合の特性Ｃ１においては、記録磁界Ｈｍが６．５ｋＯｅ以上で高いＳＮ比（ＳＮＲ）が得られる。すなわち、主磁極６１から発生される磁界が小さくても、高周波アシスト記録の効果が享受できる。
【００７１】
そして、ＳＮ比（ＳＮＲ）は、記録磁界Ｈｍが８ｋＯｅ程度の値のときに、特に高い値となっている。図５に例示したシミュレーションにおいては、媒体異方性磁界Ｈｋは１６ｋＯｅであるので、記録磁界Ｈｍが媒体異方性磁界Ｈｋの約半分のときに、ＳＮ比は最適値を持つ。なお、記録磁界Ｈｍが媒体異方性磁界Ｈｋの約半分のときは、高周波磁界がなければ完全に記録できなくなったときに対応している。
【００７２】
つまり、Ｈｍ＝０．５×Ｈｋの条件が、高周波アシスト記録の書き込みにおける記録磁界Ｈｍの最適条件となる。この条件と、上記の周波数合致の条件と、に基づくと、Ｈｇａｐ＋Ｈｍ＝２×Ｈｍとなる。従って、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとがほぼ同じ条件のときに、書き込みの最適条件を満たすことになる。
【００７３】
図３に関して説明したように、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとの比率は、磁気記録ヘッド５のパラメータのみを変化させてもほとんど変わらないが、裏打ち層距離ｄ１を変化させることで、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとの比率を変化させることができる。
【００７４】
すなわち、図３に関して説明したように、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとがほぼ同じになる条件の、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍のときに、または、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍よりも大きいときに、書き込みの特性が最適化され、ＳＮ比（ＳＮＲ）を向上することができる。
【００７５】
すなわち、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとがほぼ同じであるという条件（書き込みに対する最適条件）が満たされれば、発振条件を整えるのは比較的簡単である。
【００７６】
そして、図３に例示したように、例えば、磁気記録ヘッド５のパラメータを調節する（たとえば主磁極６１の厚みを変える等）ことで、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとがほぼ同じであるという関係を保ったまま、ギャップ磁界Ｈｇａｐの値を調整できる。
【００７７】
例えば、書き込み最適条件に基づいて、ギャップ磁界Ｈｇａｐが概ね０．５×Ｈｋとなったときに発振層１０ａが発振するように設計すれば良い。
【００７８】
なお、発振層１０ａの発振は、発振子励磁用電源６１ｐに接続される端子に流れる電流を測定して観測することができる。スピントルク発振子１０は、発振子であると同時にＧＭＲ効果を持つので、発振層１０ａが発振しているかどうかは、発振子励磁用電源６１ｐに接続される端子の電流変化を見ることで観測できる。具体的には、発振しているときには、発振子励磁用電源６１ｐに接続される端子の電流を周波数分解すると、電流は、ある一定周波数でピークを持つ。主磁極６１で発生する磁場を媒体異方性磁界Ｈｋの半分にして、発振子励磁用電源６１ｐに接続される端子の電流を周波数分解した信号を観測し、実用的な磁気記録層８１の発振条件である１０ＧＨｚ〜５０ＧＨｚの間にある発振ピークが観測できれば、上記の発振条件を満たしていることになる。
【００７９】
なお、図４に例示した特性において、裏打ち層距離ｄ１が大きすぎると、ＳＮ比（ＳＮＲ）が低下している。例えば、裏打ち層距離ｄ１が３００ｎｍ程度、すなわち、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の約６倍程度よりも大きくなるとＳＮ比（ＳＮＲ）は低下する。
【００８０】
図５に関して説明したように、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上においては、ギャップ磁界Ｈｇａｐと記録磁界Ｈｍとがほぼ同じであるという関係がなりたっているので、裏打ち層距離ｄ１が大きい時にＳＮ比（ＳＮＲ）が低下するのは、発振条件や書き込み最適化とは関係なく、裏打ち層８２が媒体対向面６１ａから離れすぎたことによる記録磁界Ｈｍの分布の劣化に起因するものと考えられる。従って、裏打ち層距離ｄ１は、磁気記録ヘッドギャップｄ２の６倍以下であることが望ましい。
【００８１】
図６は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフ図である。  
同図は、本実施形態に係る別の磁気記録装置１５０ａにおいて、裏打ち層距離ｄ１を変えた時のＳＮ比（ＳＮＲ）をシミュレーションした結果を例示している。磁気記録装置１５０ａの構成は、以下のパラメータを除いて、磁気記録装置１５０と同じである。
【００８２】
磁気記録装置１５０ａにおいては、磁気記録ヘッドギャップｄ２が３０ｎｍとされ、磁気記録層８１の媒体異方性磁界Ｈｋが１８ｋＯｅとされ、磁気記録層８１の厚さが１０ｎｍとされ、磁気記録ヘッド５と磁気記録層８１との間の距離が９ｎｍとされた。そして、１６００ｋＢＰＩの線密度の信号を磁気記録層８１に書き込んだときのＳＮ比（ＳＮＲ）が求められた。
【００８３】
図６に表したように、磁気記録ヘッドギャップｄ２が３０ｎｍである磁気記録装置１５０ａにおいて、裏打ち層距離ｄ１が６０ｎｍ以上になると、ＳＮ比（ＳＮＲ）は高い。このように、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上においてＳＮ比（ＳＮＲ）が高くなる。
【００８４】
このように、磁気記録装置１５０とは異なるパラメータを有する磁気記録装置１５０ａにおいても、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上においてＳＮ比（ＳＮＲ）が高くなる。
【００８５】
なお、この場合も、裏打ち層距離ｄ１が大きすぎると、ＳＮ比（ＳＮＲ）が低下する。例えば、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の約６倍よりも大きくなるとＳＮ比（ＳＮＲ）は低下する。従って、裏打ち層距離ｄ１は、磁気記録ヘッドギャップｄ２の６倍以下であることが望ましい。
【００８６】
図７は、本発明の実施形態に係る別の磁気記録装置の要部の構成を例示する模式図である。  
図７に表したように、本発明の実施形態に係る別の磁気記録装置１５０ｂにおいては、スピントルク発振子１０における発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層方向は、Ｚ軸方向に対して傾斜している。すなわち、スピントルク発振子１０における積層方向が、磁気記録層８１の磁気記録ヘッド５に対向する面（主面８１ａ）に対して傾斜している。
【００８７】
スピントルク発振子１０における積層方向を、Ｚ軸方向に対して傾斜させることで、スピントルク発振子１０によって発生する高周波磁界が磁気記録層８１に印加される領域と、記録磁界Ｈｍが印加される磁気記録層８１の領域と、を一致させ易くなり、高周波磁界アシスト記録の効率がより高まり、磁気記録の高密度化がより促進される。
【００８８】
スピントルク発振子１０における積層方向がＺ軸方向に対して傾斜している場合においても、磁気記録ヘッドギャップｄ２は、主磁極６１のスピントルク発振子１０に対向する主磁極側面６１ｓと、シールド６２のスピントルク発振子１０に対向するシールド側面６２ｓと、の間の、主磁極側面６１ｓに対して垂直な方向に沿った距離とされ、磁気記録ヘッドギャップｄ２は、主磁極６１とシールド６２との間のギャップになる。
【００８９】
この場合も、裏打ち層距離ｄ１が磁気記録ヘッドギャップｄ２の２倍以上に設定することで、ＳＮ比（ＳＮＲ）を向上させることができる。
【００９０】
本実施形態に係る磁気記録装置（例えば磁気記録装置１５０、１５０ａ及び１５０ｂ）において、主磁極６１及びシールド６２には、例えば、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ等の、飽和磁束密度が比較的大きい軟磁性材料を用いることができる。
【００９１】
なお、主磁極６１においては、媒体対向面６１ａの側の部分の材料と、それ以外の部分の材料と、が互いに異なっても良い。例えば、磁気記録媒体８０やスピントルク発振子１０に印加される磁界を大きくするために、媒体対向面６１ａの側の部分に、飽和磁束密度が特に大きいＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＮ等を用い、それ以外の部分に、透磁率が特に高いＮｉＦｅ等を用いても良い。また、磁気記録媒体８０やスピントルク発振子１０に印加される磁界を大きくするために、主磁極６１の媒体対向面６１ａの側の断面（例えばＸ−Ｙ平面で切断したとき断面）の大きさを、バックギャップ部６４よりも小さくしても良い。これにより、磁束が媒体対向面６１ａの側の部分に集中し、高強度の磁界を発生することが可能となる。
【００９２】
発振層１０ａ及びスピン注入層３０には、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＣｏＡｌ、ＦｅＣｏＳｉ及びＣｏＦｅＢ等の、飽和磁束密度が比較的大きく膜面内方向に磁気異方性を有する軟磁性層や、ＣｏＩｒ等の膜面内方向に磁化が配向したＣｏＣｒ系の合金磁性層等を用いることができる。
【００９３】
さらに、発振層１０ａ及びスピン注入層３０には、膜面に対して垂直方向に磁化配向したＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ及びＣｏＣｒＴａＮｂ等のＣｏＣｒ系磁性層、ＴｂＦｅＣｏ等のＲＥ−ＴＭ系アモルファス合金磁性層、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｎｉ、ＣｏＣｒＴａ／Ｐｄ等のＣｏ人工格子磁性層、ＣｏＰｔ系やＦｅＰｔ系の合金磁性層、並びに、ＳｍＣｏ系合金磁性層など、垂直配向性に優れた材料を用いることができる。
【００９４】
また、発振層１０ａ及びスピン注入層３０には、上記の材料のうちの複数を含む積層膜を用いることもできる。積層膜を用いた場合には、発振層１０ａとスピン注入層３０との飽和磁束密度（Ｂｓ）及び異方性磁界（Ｈｋ）を調整することが容易になる。
【００９５】
発振層１０ａには、例えば、高Ｂｓ軟磁性材料（ＦｅＣｏ／ＮｉＦｅ積層膜）の厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの膜を用いることができる。この時、例えば、スピン注入層３０には、膜面垂直方向に磁化配向したＣｏＰｔ合金からなる厚さが２ｎｍ〜６０ｎｍの膜を用いることができる。
【００９６】
中間層２２は、非磁性体を含む。中間層２２としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどのスピン透過率の高い非磁性材料を用いることができる。中間層２２の膜厚は、１原子層から３ｎｍ程度とすることができる。これにより発振層１０ａとスピン注入層３０の交換結合を少なくすることが容易になる。
【００９７】
また、スピントルク発振子１０の素子のサイズ（積層方向に対して垂直な平面で切断したときの断面の大きさ）は、１０ｎｍ四方から１００ｎｍ四方にすることが望ましく、素子形状も直方体だけでなく、円柱状や六角柱状としてもよい。  
ただし、本発明は上記に限らず、発振層１０ａ、スピン注入層３０及び中間層２２に用いられる材料及びこれらの大きさは任意である。
【００９８】
磁気記録層８１には、例えば、多粒子系の垂直磁気記録材料が用いられる。また、高周波磁界アシスト記録方式を利用し、従来の磁気記録ヘッドでは書き込み困難であったＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の材料を用いることができる。
【００９９】
裏打ち層８２には、任意の磁性材料を用いることができる。  
シード層８２ａには、任意の非磁性材料を用いることができる。シード層８２ａは、絶縁性でも良く、導電性でも良い。シード層８２ａには、例えば酸化シリコン、Ｃｒ、Ｒｕ等の種々の材料を用いることができる。
【０１００】
なお、磁気記録ヘッド５は、主磁極６１及びスピントルク発振子１０の少なくともいずれかの側面、すなわち、主磁極６１とスピントルク発振子１０とが並ぶ方向（例えばＸ軸方向）と直交し、主磁極６１の媒体対向面６１ａとは異なる面に対向して設けられたサイドシールドをさらに有しても良い。これにより、磁気記録媒体８０の隣接記録トラックへの、主磁極６１からの記録磁界Ｈｍの漏洩を抑制することができると共に、磁気記録媒体８０の隣接記録トラックへの、発振層１０ａからの高周波磁界の漏洩を抑制することができる。これにより、記録トラックピッチをより狭くすることが可能となり、記録密度をさらに向上させることができる。なお、このサイドシールドは、例えば、シールド６２と一体の構成であっても良い。
【０１０１】
図８は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示する模式的斜視図である。  
すなわち、同図は、磁気記録装置の磁気記録ヘッド５が搭載されるヘッドスライダ３の構成を例示している。
【０１０２】
図８に表したように、磁気記録ヘッド５は、ヘッドスライダ３に搭載される。ヘッドスライダ３は、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣなどからなり、磁気ディスクなどの磁気記録媒体８０の上を、浮上または接触しながら相対的に運動できるように設計され、製作される。
【０１０３】
ヘッドスライダ３は、例えば、空気流入側３Ａと空気流出側３Ｂとを有し、磁気記録ヘッド５は、空気流出側３Ｂの側面などに配置される。これにより、ヘッドスライダ３に搭載された磁気記録ヘッド５は、磁気記録媒体８０の上を浮上または接触しながら相対的に運動する。
【０１０４】
以下、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の全体の構成の例について、磁気記録装置１５０を例にして説明する。  
磁気記録装置１５０は、高記録密度、高記録容量、高データ転送レートのデータストレージの実現に好適な磁気記録装置である。磁気記録装置１５０は、例えば、記録再生一体型の磁気記録再生装置である。ただし、磁気記録装置１５０は、記録機能のみを有することもできるし、記録機能と再生機能の両方を有することもできる。
【０１０５】
図９は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の構成を例示する模式的斜視図である。
図１０は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示する模式的斜視図である。  
すなわち、同図（ａ）は、磁気記録装置１５０に含まれるヘッドスタックアセンブリ１６０を拡大して示しており、同図（ｂ）は、ヘッドスタックアセンブリ１６０の一部である磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８を例示している。
【０１０６】
図９に表したように、磁気記録装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。記録用媒体ディスク１８０は、スピンドルモータ４に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。なお、磁気記録装置１５０は、複数の記録用媒体ディスク１８０を有していても良い。
【０１０７】
記録用媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダ３は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。
【０１０８】
記録用媒体ディスク１８０が回転すると、サスペンション１５４による押し付け圧力とヘッドスライダ３の媒体対向面で発生する圧力とがつりあい、ヘッドスライダ３の媒体対向面は、記録用媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッドスライダ３が記録用媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。
【０１０９】
サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからなる磁気回路と、を含む。
【０１１０】
アクチュエータアーム１５５は、軸受部１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。その結果、磁気記録ヘッド５を記録用媒体ディスク１８０の任意の位置に移動可能となる。
【０１１１】
図１０（ａ）に表したように、ヘッドスタックアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、この軸受部１５７から延出したヘッドジンバルアセンブリ１５８と、軸受部１５７からヘッドジンバルアセンブリ１５８とは反対方向に延出していると共にボイスコイルモータのコイル１６２を支持した支持フレーム１６１を有している。
【０１１２】
また、図１０（ｂ）に表したように、ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７から延出したアクチュエータアーム１５５と、アクチュエータアーム１５５から延出したサスペンション１５４と、を有している。サスペンション１５４の先端には、ヘッドスライダ３が取り付けられている。
【０１１３】
なお、本具体例では、ヘッドジンバルアセンブリ１５８が２つ設けられる例であるが、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の数は１つでも良い。
【０１１４】
このように、磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８は、磁気記録ヘッド５と、磁気記録ヘッド５が搭載されたヘッドスライダ３と、ヘッドスライダ３を一端に搭載するサスペンション１５４と、サスペンション１５４の他端に接続されたアクチュエータアーム１５５と、を有する。
【０１１５】
サスペンション１５４は、信号の書き込み及び読み取り用、浮上量調整のためのヒーター用、スピントルク発振子１０用などのリード線（図示しない）を有し、このリード線とヘッドスライダ３に組み込まれた磁気記録ヘッド５の各電極とが電気的に接続される。
【０１１６】
図９に表したように、磁気記録ヘッド５を用いて磁気記録媒体８０への信号の書き込みと読み出しを行う、信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、例えば、図９に例示した磁気記録装置１５０の図面中の背面側に設けられる。信号処理部１９０の入出力線は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の電極パッドに接続され、磁気記録ヘッドと電気的に結合される。
【０１１７】
このように、本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体８０及び磁気記録ヘッド５に加え、磁気記録媒体８０と磁気記録ヘッド５とを離間させ、または、接触させた状態で対峙させながら磁気記録媒体８０と磁気記録ヘッド５とを相対的に移動させる可動部と、磁気記録ヘッド５を磁気記録媒体８０の所定記録位置に位置合わせする位置制御部と、磁気記録ヘッド５を用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部１９０と、さらに備えることができる。
【０１１８】
すなわち、上記の磁気記録媒体８０として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。上記の可動部は、ヘッドスライダ３を含むことができる。また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８を含むことができる。
【０１１９】
なお、既に説明したように、磁気記録装置１５０においては、スピントルク発振子１０は、主磁極６１のトレーリング側に設けることができる。この場合は、磁気記録層８１の磁気記録が行われるそれぞれの箇所は、まず、主磁極６１に対向し、その後でスピントルク発振子１０に対向する。  
なお、スピントルク発振子１０は、主磁極６１のリーディング側に設けても良く、この場合は、磁気記録層８１のそれぞれの箇所は、まず、スピントルク発振子１０に対向し、その後で主磁極６１に対向する。
【０１２０】
以下、磁気記録装置１５０に用いられる磁気記録媒体８０の例について説明する。  
図１１は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の磁気記録媒体の構成を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は、磁気記録媒体８０の構成を例示する模式的斜視図であり、ヘッドスライダ３も一緒に例示されている。同図（ｂ）は、磁気記録媒体８０の構成を例示する模式的平面図であり、Ｚ軸方向から磁気記録媒体８０をみたときの拡大図である。
【０１２１】
図１１（ａ）及び（ｂ）に表したように、磁気記録装置１５０に用いられる磁気記録媒体８０は、非磁性体（または空気）８７により互いに分離された垂直配向した多粒子系の磁性ディスクリートトラック（記録トラック）８６を有する。
【０１２２】
この磁気記録媒体８０がスピンドルモータ４により回転され、磁気記録媒体８０のそれぞれの位置が、各媒体移動方向８５に向けて移動し、ヘッドスライダ３に搭載された磁気記録ヘッド５に順次対向する。これにより、磁気記録ヘッド５と裏打ち層８２との組みにより、磁気記録媒体８０に記録磁化８４が形成される。
【０１２３】
このように、磁気記録装置１５０に用いられる磁気記録媒体８０は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体とすることができる。
【０１２４】
スピントルク発振子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、かつ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができる。このため、本具体例の磁気記録媒体８０では、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波磁界アシスト記録することができる。
【０１２５】
本具体例によれば、いわゆる「べた膜状」の多粒子系垂直媒体を用いるよりも、狭記録トラックすなわち高記録トラック密度の高周波アシスト記録装置を実現することが容易になる。さらに、高周波磁界アシスト記録方式を利用し、従来の磁気記録ヘッドでは書き込みが困難なＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体磁性材料を用いることによって、媒体磁性粒子をナノメートルのサイズまでさらに微細化することが可能となる。これにより、線記録密度方向（ビット方向）においても、従来よりも遥かに線記録密度の高い磁気記録装置を実現することができる。  
本実施形態に係る磁気記録装置１５０によれば、ディスクリート型の磁気記録媒体８０において、高い保磁力を有する磁気記録層に対しても確実に記録することができ、高密度かつ高速の磁気記録が可能となる。
【０１２６】
図１２は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の別の磁気記録媒体の構成を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は、磁気記録媒体８０の構成を例示する模式的斜視図であり、ヘッドスライダ３も一緒に例示されている。同図（ｂ）は、磁気記録媒体８０の構成を例示する模式的平面図であり、Ｚ軸方向から磁気記録媒体８０をみたときの拡大図である。
【０１２７】
図１２（ａ）及び（ｂ）に表したように、磁気記録装置１５０に用いることができる別の磁気記録媒体８０は、非磁性体８７により互いに分離された磁性ビットパターン８８を有する。
【０１２８】
この磁気記録媒体８０がスピンドルモータ４により回転され、磁気記録媒体８０のそれぞれの位置が、各媒体移動方向８５に向けて移動し、ヘッドスライダ３に搭載された磁気記録ヘッド５に順次対向する。これにより、磁気記録ヘッド５と裏打ち層８２との組みにより、磁気記録媒体８０に記録磁化８４が形成される。
【０１２９】
このように、磁気記録装置１５０に用いられる別の磁気記録媒体８０は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性ドットが規則的に配列形成されたビットパターンド媒体（ディスクリートビット媒体）とすることができる。
【０１３０】
このような磁気記録媒体８０を有する磁気記録装置１５０によれば、ディスクリート型の磁気記録媒体８０において、高い保磁力を有する磁気記録層に対しても確実に記録することができ、高密度かつ高速の磁気記録が可能となる。
【０１３１】
この具体例においても、スピントルク発振子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、かつ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができるため、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波磁界アシスト記録することができる。本具体例を用いれば、使用環境下での熱揺らぎ耐性を維持できる限りは、磁性ビットパターン８８の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）化と微細化を進めることで、１０Ｔ（テラ）ＢＰＩ以上の高い記録密度の高周波磁界アシスト記録装置を実現できる可能性がある。
【０１３２】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。
【０１３３】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録装置を構成する磁気記録媒体、磁気記録ヘッド、主磁極、シールド、積層構造体、第１磁性体層、第２磁性体層、中間層、磁気記録層、裏打ち層、スピントルク発振子、発振層、スピン注入層等、各要素の具体的な構成の、形状、サイズ、材質、配置関係などに関して当業者が各種の変更を加えたものであっても、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１３４】
その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記録装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１３５】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明によれば、ＳＮ比が高い高周波磁界アシスト記録方式の磁気記録装置が提供される。
【符号の説明】
【０１３７】
３…ヘッドスライダ
３Ａ…空気流入側
３Ｂ…空気流出側
４…スピンドルモータ
５…磁気記録ヘッド
１０…スピントルク発振子（積層構造体）
１０ａ…発振層（第１磁性体層）
１０ｃ…キャッピング層
１０ｅ…電子流の方向
１０ｍ…磁化方向
１０ｏ…磁化
１０ｔ…スピントルクの流れ
１０ｕ…下地層
１５…積層方向
２２…中間層
３０…スピン注入層（第２磁性体層）
４１、４２…電極
６０…書き込みヘッド部
６１…主磁極
６１ａ…媒体対向面
６１ｂ…端部
６１ｉ…絶縁層
６１ｐ…発振子励磁用電源
６１ｓ…主磁極側面
６２…シールド
６２ｓ…シールド側面
６３…主磁極励磁用コイル
６４…バックギャップ部
７０…再生ヘッド部
７１…磁気再生素子
７１ｐ…再生素子バイアス用電源
７２ａ…第１磁気シールド層
７２ｂ…第２磁気シールド層
８０…磁気記録媒体
８１…磁気記録層
８１ａ…主面
８２…裏打ち層
８２ａ…シード層
８４…記録磁化
８５…媒体移動方向
８６…記録トラック
８７…非磁性体
８８…磁気ビットパターン
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｘ、１５０ｙ…磁気記録装置
１５４…サスペンション
１５５…アクチュエータアーム
１５６…ボイスコイルモータ
１５７…軸受部
１５８…ヘッドジンバルアセンブリ（磁気ヘッドアセンブリ）
１６０…ヘッドスタックアセンブリ
１６１…支持フレーム
１６２…コイル
１８０…記録用媒体ディスク
１９０…信号処理部
Ｃ１、Ｃ２…特性
Ｈｇａｐ…ギャップ磁界
Ｈｍ…記録磁界
ＳＮＲ…ＳＮ比
ｄ１…裏打ち層距離
ｄ２…磁気記録ヘッドギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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